سیارک کیلویی چند؟ بررسی دلایل ارزشمندی سیارک‌ها با منابع چند صد میلیارد دلاری!

رسانه‌ها و دانشمندان علاقه زیادی به صحبت درباره استخراج سیارک‌ها با استفاده از اعدادی نجومی دارند. بسیاری از مقاله‌ها درباره مأموریتی به‌سوی سایک (Psyche)، بزرگ‌ترین سیارک فلزی در کمربند سیارکی، صحبت می‌کنند که گفته می‌شود ارزشی برابر با ۱۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ دلار (۱۰ کوئینتیلیون دلار) دارد. گویی که نویسندگان این مقاله‌ها علاقه زیادی به فشردن کلید "0" روی کیبوردهای خود دارند. اما این ارزش‌گذاری چقدر واقع‌بینانه است؟ و به‌راستی چه معنایی دارد؟

مقاله‌ای که با حمایت مالی استارتاپ استخراج منابع از سیارک‌ها به نام «استروفورج» (Astroforge) توسط یکی از استادان برنامه منابع فضایی در دانشگاه معدن کلرادو نوشته شده است، به‌طور دقیق بررسی می‌کند که چه فلزاتی در سیارک‌ها وجود دارند و آیا واقعاً به‌اندازه‌ای که محاسبات خوش‌بینانه ادعا می‌کنند، ارزش دارند یا خیر!

فلزات موجود در سیارک‌ها ارزشمند هستند؟

این مطالعه فلزات موجود در سیارک‌ها را به 2 گروه تقسیم‌بندی می‌کند:

فلزاتی که ارزش بازگرداندن به زمین را دارند:

فلزات گروه پلاتین (PGMs) - مانند پلاتین، رودیوم و پالادیوم - از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوع فلزات برای بازگرداندن به زمین هستند. این فلزات به‌دلیل کاربردهای فراوانشان در فناوری ازجمله در مبدل‌های کاتالیزوری، قطعات الکترونیکی و وسایل پزشکی بسیار کم‌یاب و ارزشمند هستند؛ ازاین‌رو اغلب هدف سارقان قرار می‌گیرند.

فلزات مناسب برای استفاده در فضا:

آهن، آلومینیوم و منیزیم می‌توانند در ساخت‌وسازهای فضایی، مانند ساخت ایستگاه‌های فضایی یا آرایه‌های خورشیدی، استفاده شوند اما این فلزات از نظر اقتصادی برای حمل به زمین مقرون‌به‌صرفه نیستند؛ زیرا ارزش بازار نسبتاً پایینی در زمین دارند. در فضا، این فلزات پتانسیل کاهش هزینه‌های پرتاب را دارند ولی با چالش‌های مربوط به عرضه و تقاضا و زیرساخت‌های لازم برای استخراج مواجه هستند.

هرچند باتوجه‌به کمبود یا بهتر است بگوییم نبود تقاضا برای فلزات با منشأ فضایی، تعیین ارزش واقعی آنها کم‌وبیش چالش‌برانگیز است. در مقابل، راه‌حل رقیب -پرتاب مصالح و فلزات از زمین- به‌دلایل آشکاری هزینه بالایی دارد. درحال‌حاضر هزینه این کار برای هر کیلوگرم چیزی حدود ۱۰ هزار دلار است. درمورد فلزی رایج مانند آهن این کار فقط با ۱۰۰ دلار به‌ازای هر کیلوگرم انجام می‌شود.

بااینکه این قیمت‌گذاری‌ها به‌هیچ‌وجه قابل‌مقایسه با فلزات گروه پلاتین، مانند رودیوم نیست که برای تقاضاکننده نزدیک به ۵۰۰ هزار دلار به‌ازای هر کیلوگرم هزینه‌ دارد اما همچنان می‌توان استخراج فلزاتی مانند آهن و آلومینیوم از سیارک‌ها را به نحوی توجیه کرد. فقط اگر از آنها برای مأموریت‌ها و ساخت‌وسازهای فضایی استفاده کنیم. با تمام این توضیحات و محاسبات، چگونه باید ارزش واقعی سیارک‌هایی را که ممکن از آنها منابع استخراج کنیم، بسنجیم؟

راستی‌آزمایی ارزش سیارک سایک!

سیارک‌هایی که از «فلز خالص» ساخته شده‌اند، مانند سایک که اغلب فرض می‌شود چنین است، احتمالاً افسانه‌ای بیش نیستند. اما پژوهش‌ها نشان می‌دهد حتی سیارک‌هایی با خلوص پایین فلزات نیز می‌توانند حاوی مقادیر اقتصادی قابل‌ملاحظه‌ای از فلزات قابل‌استخراج باشند.

مطالعاتی که روی شهاب‌سنگ‌ها -قطعاتی از سیارک‌ها که به زمین می‌رسند- انجام‌ شده، نشان می‌دهد فلزات گروه پلاتین در غلظت‌هایی چندین برابر آنچه در بیشتر معادن زمینی یافت می‌شود، در ترکیب سیارک‌ها حضور دارند. یکی از مواد امیدوارکننده توده‌های فلزی مقاوم (RMNs) هستند که در کانی‌های کلسیم-آلومینیوم (CAIs) در انواع خاصی از سیارک‌ها، به‌ویژه سیارک‌های قرمزرنگ نوع L، یافت می‌شوند.

این کانی‌ها می‌توانند فلزات گروه پلاتین (PGMs) را در غلظت‌هایی با چندین مرتبه بزرگی نسبت به معادن موجود در زمین در خود جای دهند اما به‌دلیل اندازه بسیار کوچک خود (در مقیاس میکرونی و کوچک‌تر) چالش‌های قابل‌توجهی برای پردازش دارند.

چالش پردازش فلزات فضایی

استخراج فلزات برای استفاده در فضا بدون چالش هم نیست. فلزاتی مانند آهن و آلومینیوم معمولاً در حالت‌های اکسیدشده یافت می‌شوند که برای جداکردن عناصر خالص به فرایندهای انرژی‌بری مانند الکترولیز ریگولیت مذاب نیاز است.

این امر سبب بروز مسئله «مرغ و تخم‌مرغ» می‌شود: ساخت زیرساخت‌های لازم برای استخراج این فلزات نیازمند انرژی است اما تولید آن انرژی خود نیازمند زیرساخت‌هایی است که باید با استفاده از مواد استخراج‌شده ساخته شود. شرکت استروفورج قصد دارد این چالش‌ها را حل کند. مأموریت آینده این شرکت این است که سیارک‌های نزدیک به زمین را هدف قرار دهد تا ترکیب فلزی آنها را ارزیابی کند.

درک این مسئله می‌تواند دیدگاه‌های ارزشمندی درمورد قابلیت اقتصادی معدن‌کاوی سیارکی ارائه دهد و به بهبود درک ما از مواد موجود در منظومه شمسی نیز کمک کند.

آینده‌ای که ارزش تلاش را دارد!

اگرچه استخراج سیارکی هنوز در مراحل ابتدایی است، پتانسیل بسیار زیادی برای اقتصاد زمین و فضا دارد اما تبدیل ایده‌های نظری به پروژه‌های عملی نیازمند پیشرفت‌های تکنولوژیکی، سرمایه‌گذاری استراتژیک و زمان است. درحال‌حاضر، رؤیای تسخیر و استخراج ستارگان همچنان وسوسه‌انگیز است و دست‌نیافتنی اما از همیشه نزدیک‌تر است.